Расчет фундамента по прочности материала

Необходимо рассчитать армирование фундамента стаканного типа под колонну для сечения 3-3.

Исходные данные: бетон С¹⁶/₂₀, f_ck = 16 MПа, арматура класса S400, f_yd= 367 MПа, γ_с=1,5, γ_f=1,5, с=50мм.

Расчетные нагрузки на обрез фундамента:

N_sd=F_vo,1=1440 кН,

М_sd=M_o,I=370 кН∙м,

V_sd =F_ho,I=23 кН.

Поскольку фундамент не имеет поперечной арматуры, высота нижней ступени должна быть проверена на прочность по наклонному сечению по условию восприятия поперечной силы бетоном:

V_sd1=P∙(a_f-a₁-2∙l_inc)∙0,5∙b_f≤V_cd,min=0,6∙f_ctd∙α∙b_f∙d₁, (34)

где l_inc– длина проекции рассматриваемого наклонного сечения, принимаем l_inc=d₁=h₁-c=300-50=250мм;

a₁=2,4м – ширина ступени.

Р=N_sd/A=1440/(3,3∙2,4)=176,77 кН/м²

V_sd1=176,77∙(2,4-1,2-2∙0,25)∙0,5∙3,3=204,17<V_cd=0,6∙0,867∙10³∙1∙2,4∙0,25=312.12 кН

Условие прочности выполняется.

Определяем сечение арматуры плитной части фундамента. Расчетная схема фундамента представляет собой консольный свес, работающий на изгиб, на который действует давление грунта. Сечение рассматриваем на грани колонны и на гранях ступени.

Усилие определяем в каждом сечении:

M_I-I=(P∙(a_f-a_col)²∙b_f)/8;

M_II-II=(P∙(a_f-a₂)²∙b_f)/8; (35)

M_III-III=(P∙(a_f-a₁)²∙b_f)/8.

M_I-I=(176,77∙(2,4-0,4)²∙3,3)/8=291,67 кН∙м;

M_II-II=(176,77∙(2,4-1,2)²∙3,3)/8=105 кН∙м;

M_III-III=(176,77∙(2,4-1,6)²∙3,3)/8=46,67 кН∙м.

Определяем площадь сечения арматуры по максимальному моменту

A_s=M_sd/0,9∙d₁∙f_yd, (36)

A_s=291,67/(0,9∙2.4∙367∙10³)= 0,000368м²=3,68 см²

.

Принимаем требуемое количество рабочих стержней:

–в поперечном направлении: Ø12 S400 c с шагом 200мм;

–в продольном направлении: Ø12 S400 c с шагом 200мм.

Поперечную арматуру в подколоннике назначаем конструктивно.

Технология производства работ по устройству фундаментов

В данном курсовом проекте принят как наиболее экономический вариант фундамент мелкого заложения.

Перед устройством фундаментов необходимо выполнить ряд работ по разработке грунта. В самом начале производится очистка строительной площадки от мусора, деревьев, различного рода корчей, пней и т.д. Следующим этапом идет срезка растительного слоя, который может вывозиться или оставаться в отвалах для благоустройства и в дальнейшем использоваться для благоустройства территории. Следующим этапом является планировка площадки до проектной отметки, в данном проекте DL=250,5м, затем идёт разработка грунта экскаваторами до проектной отметки.

После того как котлован будет отрыт, производится подготовка под фундаменты из щебенки толщиной 150мм. Затем производится установка фундаментных подушек, а на них монтируются блоки ФБС, с перевязкой в каждом ряду на 0,5м. Для увеличения пространственной жёсткости сборных фундаментов необходимо создавать связь между продольными и поперечными фундаментными стенами перевязкой швов между продольными и поперечными стеновыми блоками, а также закладкой в горизонтальные швы сварных сеток.

Фундаменты стаканного типа выполняют монолитными на месте установки. Бетон подается в опалубку бетононасосами.

Особое внимание обращается на сохранность естественной струк­туры грунтов основания. Не допускается движение монтажных средств по подготовленной поверхности основания фундаментов.

Список использованной литературы

1. Расчет и проектирование оснований и фундаментов мелкого заложения на естественном основании. Методические указания к курсовому проекту и части дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности Т1901 «Промышленное и гражданское строительство». – Могилев: УО МГТУ, 2002 – 40с.

2. Механика грунтов, основания и фундаменты часть вторая «Расчет фундаментов на искусственном основании». Методические указания к курсовому проекту и разделу дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 1202, 2903 «Промышленное и гражданское строительство» дневного и заочного отделений. – Могилев: ММИ, 1991.–28с.

3. Механика грунтов, основания и фундаменты часть третья «Расчет свайных фундаментов». Методические указания к курсовому проекту и разделу дипломного проекта по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты» для студентов специальности 2903 «Промышленное и гражданское строительство» дневного и заочного отделений. – Могилев: ММИ, 1992.–42с.

4. СниП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений – М.: Стройиздат, 1985. – 41 с.

5. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов – М.: Стройиздат, 1990. – 304 с.

6. Проектирование фундаментов зданий и подземных сооружений: Учеб. пособие /Под ред. Б.И.Долматова – М.: АСВ, СПб.: СПбГАСУ, 1999. – 340 с.